¡La minería de carbón con robots no es nada sencilla! Actualmente se aplican big data e inteligencia artificial

El 6 de junio, se celebró en Shanxi Coking Coal la reunión de lanzamiento y la reunión de revisión del plan de implementación del plan nacional clave de investigación y desarrollo "Robot de construcción de túneles integral para grandes minas", lo que marcó el lanzamiento oficial del proyecto en Shanxi. Carbón coquizable. Como uno de los tres proyectos de robots para minas de carbón en 2020 bajo el plan nacional clave de investigación y desarrollo "Robot inteligente" apoyado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología, el proyecto planea completar la investigación y el desarrollo en tres años. Una vez que el proyecto se desarrolle con éxito, podrá aliviar eficazmente la tensión al mejorar la conexión de la minería de carbón, lograr la integración orgánica de big data, inteligencia artificial, excavación de minas de carbón y minería segura y eficiente, y liberar de manera efectiva la excavación de primera línea. a los trabajadores de los entornos laborales más difíciles e inseguros, permitiendo a los mineros trabajar y vivir de manera más decente, es de gran importancia y trascendental para promover cambios en los métodos de extracción del carbón y la transformación y reforma integral de la provincia de Shanxi.

La energía seguirá desempeñando un papel vital en el desarrollo de la economía nacional de nuestro país. Dado que mi país aún no ha completado la industrialización, el nivel de urbanización seguirá aumentando y todavía hay mucho margen de mejora en el nivel de electrificación. Todavía se encuentra en la etapa de mayor consumo de energía y materias primas. . El carbón es una fuente de energía importante para la construcción de urbanizaciones en mi país. En 2020, el consumo nacional de carbón será de aproximadamente 4.010 millones de toneladas, un aumento interanual del 0,9%. Se espera que el carbón siga representando más del 40% del consumo. El consumo de energía primaria de mi país en 2035. Por lo tanto, para la industria del carbón, nuestro país se ha comprometido a promover la inteligencia, resolver el exceso de capacidad de producción y mejorar la utilización de la energía.

La inteligencia de las minas de carbón es el soporte técnico para el desarrollo de alta calidad del carbón. La tecnología de la minería del carbón de mi país ha pasado por cuatro etapas principales: voladura manual, minería mecanizada ordinaria, minería mecanizada integral y la minería inteligente actual. . La inteligencia de las minas de carbón es el cuarto cambio tecnológico importante en la industria del carbón.

Los robots de las minas de carbón son una parte clave para promover la inteligencia de la industria del carbón. El "Catálogo clave de investigación y desarrollo de robots para minas de carbón" divide los robots para minas de carbón en cinco categorías: excavación, extracción de carbón, transporte, control de seguridad y rescate. Durante el período del "Decimotercer Plan Quinquenal", mi país ha eliminado alrededor de 1.070 millones de toneladas de capacidad de producción atrasada ante la inteligenteización de las minas de carbón y ha llevado a cabo "robots de excavación integral de minas a gran escala", "complejos". condiciones geológicas robots de transporte auxiliar de minas de carbón", "minas de impacto orientadas" robots de perforación anticolisión y otros proyectos de demostración de aplicaciones "han logrado ciertos resultados y estandarizado algunos indicadores.

A principios de 2019, se anunció el "Catálogo clave de investigación y desarrollo de robots para minas de carbón", que propone centrarse en posiciones clave y posiciones peligrosas, y centrarse en promover la investigación y el desarrollo de 5 categorías y 38 tipos de robots para minas de carbón. Con la introducción de políticas nacionales, muchas instituciones de investigación científica, empresas de carbón y empresas de fabricación de robots han comenzado a explorar y desarrollar robots para minas de carbón subterráneas.

En el nuevo período de desarrollo del 14º Plan Quinquenal, nuestro país ha planteado nuevos requisitos de desarrollo para mejorar la eficiencia energética, y también se han ajustado direcciones especiales relevantes hasta cierto punto.

En marzo de 2020, ocho ministerios y comisiones, incluida la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, emitieron las "Opiniones Orientadoras para Acelerar el Desarrollo de Minas de Carbón Inteligentes" (en adelante, las "Opiniones"), que proponían nuevas direcciones y planes para el desarrollo de minas de carbón inteligentes nuevas condiciones, y una vez más enfatizó los objetivos y tareas de continuar profundizando el desarrollo inteligente de la industria del carbón.

Las "Opiniones" señalaron que la inteligenteización de las minas de carbón es el soporte técnico central para el desarrollo de alta calidad de la industria del carbón, y es necesario integrar la inteligencia artificial, el Internet industrial de las cosas y la nube. informática, big data, robots, equipos inteligentes, etc. con el desarrollo moderno del carbón Utilice una integración profunda para formar en última instancia un sistema inteligente con percepción integral, interconexión en tiempo real, análisis y toma de decisiones, aprendizaje independiente, predicción dinámica y control colaborativo. que puede realizar el desarrollo de minas de carbón, extracción (extracción), transporte, ventilación, lavado, garantía de seguridad y operación y gestión inteligente de otros procesos. Esta dirección de desarrollo integrada e inteligente es de gran importancia para mejorar el nivel de producción segura de las minas de carbón y garantizar un suministro estable de carbón.

El 6 de abril de 2021, Anbiao National Mining Product Safety Marking Center Co., Ltd. (en lo sucesivo, Anbiao National Center) publicó el "Plan de gestión de marcado de seguridad para robots de minas de carbón subterráneas" y el "Plan de gestión de marcado de seguridad para robots de minas de carbón subterráneas". Los "Requisitos básicos de seguridad (prueba)" de los robots de minas de carbón también han presentado requisitos de seguridad para los robots de minas de carbón. Los requisitos relevantes se han aclarado aún más y los estándares se han mejorado continuamente.

En la actualidad, algunas minas de carbón en mi país están llevando a cabo trabajos de construcción inteligentes, pero existen problemas como retraso en la investigación y el desarrollo teóricos básicos, estándares y especificaciones técnicos incompletos, soporte de plataforma insuficiente, soporte de equipo técnico insuficiente. y falta de talentos de alto nivel.

Al mismo tiempo, desde la perspectiva de la demanda del mercado, la demanda política y los requisitos técnicos, las dificultades para promover y aplicar robots en las minas de carbón también son muy difíciles. Desde el punto de vista de la demanda, los desastres en las minas de carbón no son eventos normales en las minas de carbón. Algunos robots inteligentes se utilizan con menos frecuencia y la velocidad de iteración de la investigación y el desarrollo no es rápida, lo que afecta el efecto de rescate hasta cierto punto. Además, los robots de socorro en casos de desastre en las minas de carbón requieren un equipo profesional para su mantenimiento, y es necesario capacitar a un equipo de operadores profesionales. El costo de establecer dicho equipo profesional es relativamente alto. Al mismo tiempo, las políticas, leyes y regulaciones sobre licencias, pruebas y evaluación de seguridad, y estandarización deben ser más claras para guiar la promoción y aplicación de robots para minas de carbón de una manera más eficiente y razonable.

Además, la mejora tecnológica también es un aspecto importante en la promoción del desarrollo de robots de socorro en casos de desastre en minas de carbón, especialmente en términos de diseño a prueba de explosiones, materiales a prueba de explosiones, estructuras livianas, integración de equipos electrónicos, artificial. inteligencia y métodos de prueba. Estos son los problemas que deben resolverse en el proceso de uso práctico de los robots de socorro en casos de desastre en las minas de carbón. Algunas personas han propuesto que las tecnologías de inteligencia artificial en otros campos se pueden utilizar como referencia en robots de minas de carbón, como reconocimiento y análisis de voz, mejora de imágenes y reconocimiento de obstáculos, análisis e identificación de componentes de gases peligrosos, navegación de ubicación basada en características de imágenes y otros. tecnologías.

Con el fin de promover el desarrollo de alta calidad de la industria del carbón y promover la transformación y mejora de la industria del carbón, las "Opiniones" se dividieron en tres partes con objetivos de planificación detallados:

Para 2021, construir varios tipos de minas de carbón de demostración inteligentes de diferentes modelos habrá formado inicialmente un sistema de tecnología de operación automatizada y transmisión de información para vínculos importantes como el diseño de desarrollo de minas de carbón, soporte geológico, producción y seguridad, logrando básicamente el objetivo de reducir mano de obra y mejorar la eficiencia en el frente de trabajo de excavación, y reducir el número de trabajadores en el frente de trabajo minero totalmente mecanizado Operación humana o no tripulada, monitoreo remoto y desatendido de posiciones fijas en minas de carbón subterráneas y a cielo abierto.

——Para 2025, las minas de carbón a gran escala y las minas de carbón con desastres graves serán básicamente inteligentes, formarán una especificación técnica y un sistema estándar para la construcción inteligente de minas de carbón y realizarán el diseño de desarrollo, la protección geológica, minería (desmontaje), transporte y ventilación Toma de decisiones inteligente y operación colaborativa automatizada de sistemas como logística de lavado y selección, operaciones de robots en posiciones subterráneas clave y minas de carbón a cielo abierto para lograr operaciones continuas inteligentes y transporte no tripulado.

——Para 2035, todos los tipos de minas de carbón serán básicamente inteligentes, construirán una cadena multiindustrial, un sistema inteligente de minas de carbón integrado de múltiples sistemas y construirán un sistema inteligente de minas de carbón con percepción inteligente, inteligencia. toma de decisiones y ejecución automática.

Se aclaran tres puntos a partir de los objetivos y caminos:

1) La visión del desarrollo inteligente del carbón es lograr la percepción en tiempo real de información de múltiples fuentes en las minas de carbón a lo largo del tiempo y espacio y lograr seguridad intrínseca en la gestión y el control de riesgos de circuito cerrado. El proceso de interconexión digital de gestión hombre-máquina-medio ambiente funciona de manera eficiente y colaborativa, y el sitio de producción está completamente automatizado. Las empresas crearán más valor.

2) La construcción inteligente de minas de carbón debe adherirse a los principios de construcción clasificada e implementación de políticas según las minas; cultivar modelos y liderar mediante la promoción integral y el cumplimiento gradual; principio de calidad primero.

3) El camino principal para la inteligencia de las minas de carbón es “control inteligente de la toma de decisiones de producción + operación de robots”

Al mismo tiempo, en diciembre de 2020, la Administración Nacional de Energía y la Supervisión Nacional de Seguridad Minera La Oficina emitió un aviso sobre la construcción del primer lote de minas de carbón de demostración inteligentes, identificando 71 minas de carbón como el primer lote de minas de carbón de demostración inteligentes nacionales, incluidas 66 minas subterráneas y 5 minas a cielo abierto. Se modernizaron y renovaron de forma inteligente 63 minas de carbón y se construyeron 8 minas de carbón inteligentes nuevas (renovadas y ampliadas). Hemos formulado estándares técnicos inteligentes para minas de carbón como las "Condiciones técnicas y evaluación para la clasificación y clasificación de minas de carbón inteligentes" y las "Condiciones técnicas y evaluación para la clasificación y clasificación de frentes de minería de carbón inteligentes", y hemos desarrollado 4 modelos de juegos completos. de tecnologías y equipos de minería inteligentes, formando un modelo de construcción y promoción de minas de carbón inteligente relativamente maduro.

A partir de la estructura energética de mi país se puede predecir que será difícil reemplazar el carbón a gran escala durante mucho tiempo. Al mismo tiempo, en el futuro, en el contexto de la turbulencia internacional. situaciones políticas y la prevalencia de medidas de protección del comercio internacional. Durante un largo período de tiempo, el carbón seguirá siendo la "piedra de lastre" para un suministro seguro y estable de energía y el "estabilizador" para apoyar el ajuste, la transformación y el desarrollo de la estructura energética.

Sin embargo, bajo el requisito general de alcanzar el pico de carbono y la neutralidad de carbono, también es necesario transformar la forma en que se produce y utiliza el carbón, aprovechando la oportunidad de la cuarta revolución tecnológica del carbón para avanzar hacia lo digital e inteligente. Nuevas industrias y nuevos formatos de negocio. De cara al objetivo de alcanzar el pico de carbono y la neutralidad de carbono, el desarrollo energético durante el período del "14º Plan Quinquenal" debe implementar plenamente la nueva estrategia de seguridad energética de "Cuatro Revoluciones y Una Cooperación" y seguir firmemente el camino de una economía inteligente, verde y sostenible. El carbón es la fuente de energía básica de mi país y su desarrollo de alta calidad es de gran importancia.

Como soporte técnico central para el desarrollo de alta calidad de la industria del carbón, la inteligencia de las minas de carbón es una nueva etapa del desarrollo integral de la mecanización y la informatización de las minas de carbón, una nueva dirección para la revolución en la productividad del carbón y métodos de producción y el “cuarto Cambio Tecnológico importante”. Acelerar la construcción de minas de carbón inteligentes, construir un nuevo sistema de industria minera de carbón inteligente y ecológica, y lograr una minería inteligente, segura y eficiente y una utilización limpia de los recursos de carbón son las tareas estratégicas y la única manera de lograr un desarrollo de alta calidad de mi país. La industria del carbón en la nueva era. Promover cambios en los métodos de desarrollo y utilización del carbón es también una medida importante para reducir las emisiones de carbono del carbón, construir un sistema energético limpio, bajo en carbono, seguro y eficiente, mejorar la calidad del suministro de energía y esforzarse por alcanzar los objetivos a largo plazo de el pico de carbono en 2030 y la neutralidad de carbono en 2060.

Se espera que más personas puedan participar en la construcción de robots para minas de carbón en el futuro, permitiendo que tecnologías como la inteligencia artificial, la computación en la nube, Internet y big data protejan la industria minera del carbón. .